【应用】ESD3.3V92D-C双向TVS二极管在人机界面RS232接口电路中的应用

时间： 2019-06-12 来源：硕凯电子

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大多数人机界面开发采用串口触摸屏做上位机，MCU控制板做下位机，上下位机通过串口通信的方案，如图1所示。该方案采用串口通信完成人机交互，具有设计简单，便于快速集成的优点。串口电平通常采用R232标准，相比于TTL，RS232采用正负电平标识1、0信号，具有更强的抗干扰、抗噪音、抗衰减的能力，在短距离通信中应用广泛。

图1.串口屏控制系统构架图

下位机MCU的UART收发控制器为TTL电平，在使用的过程中需要进行电平转换，为了兼顾MCU的供电电压，多采用3.3V的电平转换芯片，如SP3232、MAX3232。在实际的应用中，该芯片经常容易损坏，主要原因是由于串口热插拔或者机柜内大功率开关设备引起的瞬态干扰所致，所以做好ESD防护、EMC、EMI抑制十分必要。在RS232接口电路中，增加TVS二极管是抑制瞬变干扰是行之有效的方法。在此，笔者推荐深圳硕凯公司生产的双向TVS二极管ESD3.3V92D-C，该二极管最大峰值脉冲功率高达150W（@8/20us 脉冲），响应时间小于1ns，能有效的抑制瞬变干扰；同时，该TVS二极管的结电容仅25pF,对通信信号的影响极小。其应用原理如图2所示。

图2. ESD3.3V92D-C在SP3232通讯接口中的应用

ESD3.3V92D-C的最大反向工作电压V_RWM为3.3V，击穿电压范围5.1~6.8V，钳位电压10.4V，均符合SP3232芯片TX和RX管脚电压选型要求。在V_RWM电压下待机电流仅1uA，具有低功耗的优点，能有效的降低电路的发热。该二极管符合

IEC61000-4-2(ESD)标准规定的±15KV空气放电和±8KV的接触放电要求，可承受40A的电快速瞬变脉冲群（EFT）干扰（IEC61000-4-4标准），满足25KV人体模型、400V机器模型的ESD电压放电等级要求，工作温度范围-40~＋125℃，最大结温150℃，达到工业温度等级水平，可在苛刻的环境中应用。

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